交变电流 知识点和例题详解.doc

交变电流_知识点和例题详解:大小和方向都随时间作周期性变化的电流,叫做交变电流(正弦交流电是其中一种特殊)。,线圈中产生的感应电动势随时间而变的函数是正弦函数:即E=εmsinωt,I=:则:E=εmcosωt,I=Imcosωtωt是线框在时间t转过的角度;是线框与磁感应强度B的夹角;此时V、B间夹角为(π/2一ωt).=2Blv=BSω;对于n匝面积为S的线圈来说Em=nBSω。对于总电阻为R的闭合电路来说Im=:如图所示的位置为中性面,对它进行以下说明:(1)此位置过线框的磁通量最多.(2)=εmsinωt=0,I=Imsinωt=0(3)此位置是电流方向发生变化的位置,具体对应图中的t2,t4时刻,因而交流电完成一次全变化中线框两次过中性面,电流的方向改变两次,:εm=BωS当为N匝时εm=NBωS(1)ω是匀速转动的角速度,其单位一定为弧度/秒,(2)最大值对应的位置与中性面垂直,即线框面与磁感应强度B平行.(3)最大值对应图中的t1、t3时刻,=εmsinωt,I=,不要忘记写单位,:为了度量交流电做功情况人们引入有效值,,直流电通过相同阻值的电阻,在相同时间内产生的热量相同,则直流电的值为交流电的有效值.(1)有效值跟最大值的关系εm=U有效(2)伏特表与安培表读数为有效值.(3)用电器铭牌上标明的电压、:交流电完成一次全变化的时间为周期;(Hz).规律方法一、关于交流电的变化规律【例1】如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=,边长L=10cm的正方形线圈abcd共100匝,线圈电阻r=1Ω,线圈绕垂直与磁感线的对称轴OO/匀速转动,角速度为ω=2πrad/s,外电路电阻R=4Ω,求:(1)转动过程中感应电动势的最大值.(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过600时的即时感应电动势.(3)由图示位置转过600角时的过程中产生的平均感应电动势.(4)交流电电表的示数.(5)转动一周外力做的功.(6)周期内通过R的电量为多少?解析:(1)感应电动势的最大值,εm=NBωS=100×××2πV=(2)转过600时的瞬时感应电动势:e=εmcos600=×=(3)通过600角过程中产生的平均感应电动势:=NΔΦ/Δt=(4)电压表示数为外电路电压的有效值:U=·R=×=(5)转动一周所做的功等于电流产生的热量W=Q=()2(R十r)·T=(6)周期内通过电阻R的电量Q=·T=T==【例2】磁铁在电器中有广泛的应用,如发电机,已知一台单相发电机转子导线框共有N匝